(57)【要約】【課題】通信に用いるＡＤＣ、ＤＡＣの数を減らすことで、演算負荷を低減することができる無線通信装置を提供する。【解決手段】複数のアンテナと、動作／停止の切替が可能な複数のデジタルアナログ変換器及びアナログデジタル変換器と、アナログデジタル変換器、またはデジタルアナログ変換器の動作／停止を決定するＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路と、デジタルアナログ変換器により生成されたアナログ信号を無線区間の周波数に変換して送信し、無線区間の信号を受信し、周波数変換してアナログデジタル変換器に出力する回路と、アナログデジタル変換器により生成されたデジタル信号から、受信データを復調する回路と、送信を行うデジタル信号を生成しデジタルアナログ変換器に出力する回路とを備え、ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路は、無線通信装置の通信状態に基づいて動作させるアナログデジタル変換器またはデジタルアナログ変換器の数を決定して動作を制御する。【選択図】図１
2013081088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナと、
少なくとも一つは動作／停止の切替が可能な複数のデジタルアナログ変換器及びアナログデジタル変換器と、
アナログデジタル変換器、またはデジタルアナログ変換器の動作／停止を決定するＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路と、
前記デジタルアナログ変換器により生成されたアナログ信号を無線区間の周波数に変換して送信し、無線区間の信号を受信し、周波数変換して前記アナログデジタル変換器に出力する無線信号送受信回路と、
前記アナログデジタル変換器により生成されたデジタル信号から、受信データを復調する受信信号復調回路と、
送信を行うデジタル信号を生成し前記デジタルアナログ変換器に出力する送信信号生成回路と
を備えた無線通信装置であって、
前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路は、当該無線通信装置の通信状態に基づいて動作させる前記アナログデジタル変換器または前記デジタルアナログ変換器の数を決定して動作を制御することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記通信状態は、通信相手となる通信装置の数、同一時刻同一周波数での通信で多重される通信装置の数、空間ストリームの数、変調方式と符号化率からなる通信モード、パケット誤り率、送信をするために記憶しているデータビット数、通信相手が送信を行うために記憶しているデータビット数のうち少なくとも一つであることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路は、
前記通信状態として、通信に用いる同一時刻同一周波数での通信で多重される通信装置の数、空間ストリームの数、変調方式と符号化率からなる通信モードを用い得られた閾値と、現在動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器の数とを比較し、空間ストリームの数がこれを上回る場合に、動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器、またはその両方の数を増やすことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路は、
前記通信状態として、通信に用いる同一時刻同一周波数での通信で多重される通信装置の数、空間ストリームの数、変調方式と符号化率からなる通信モードを用い得られた閾値と、現在動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器の数とを比較し、空間ストリームの数がこれを下回る場合に、動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器、またはその両方の数を減らすことを特徴とする請求項１または３に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路は、
前記通信状態として、パケット誤り率、送信をするために記憶して貯めているデータビット数、通信相手が送信を行うために記憶して貯めているデータビット数のうち、少なくとも一つが予め定めた値を上回る場合に、動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器、またはその両方の数を増やすことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路は、
前記通信状態として、パケット誤り率、送信をするために記憶して貯めているデータビット数、通信相手が送信を行うために記憶して貯めているデータビット数のうち、少なくとも一つが予め定めた値を一定時間下回る場合に、動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器、またはその両方の数を減らすことを特徴とする請求項１または５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路は、
通信相手から受信される信号から動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器、またはその両方の数の増加の要請を取得し、前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器、またはその両方の数を増加させることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項８】
複数のアンテナと、
少なくとも一つは動作／停止の切替が可能な複数のデジタルアナログ変換器及びアナログデジタル変換器と
を備えた無線通信装置における無線通信方法であって、
通信相手となる通信装置の数、同一時刻同一周波数での通信で多重される通信装置の数、空間ストリームの数、変調方式と符号化率からなる通信モード、パケット誤り率、送信をするために記憶しているデータビット数、通信相手が送信を行うために記憶しているデータビット数のいずれかの通信状態のうち少なくとも一つを推定する通信状態判定ステップと、
前記通信状態から、動作させる前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器の数を決定するＡＤＣ／ＤＡＣ制御ステップと、
前記決定した数の前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器を用いて受信信号のアナログデジタル変換または送信信号のデジタルアナログ変換を行うアナログデジタル変換／デジタルアナログ変換ステップと
を有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項９】
複数のアンテナと、
少なくとも一つは動作／停止の切替が可能な複数のデジタルアナログ変換器及びアナログデジタル変換器と
を備えた無線通信装置における無線通信方法であって、
通信相手となる通信装置の数、同一時刻同一周波数での通信で多重される通信装置の数、空間ストリームの数、パケット誤り率、送信をするために記憶しているデータビット数、通信相手が送信を行うために記憶しているデータビット数のいずれかの通信状態のうち少なくとも一つを用いて、動作させる前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器の数の増減を評価する通信状態判定ステップと、
前記通信状態判定ステップにおいて、増加の判断がなされた場合に、動作させる前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器の数を増加させ、減少の判断がなされた場合に、動作させる前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器の数を減少させるＡＤＣ／ＤＡＣ制御ステップと、
前記動作させる数の前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器を用いて、受信信号のアナログデジタル変換または送信信号のデジタルアナログ変換を行うアナログデジタル変換／デジタルアナログ変換ステップと
を有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１０】
前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御ステップは、
多数の空間ストリーム数を用いる特定の送信、または受信の区間のみ、前記デジタルアナログ変換器、または前記アナログデジタル変換器の数を増加させ、当該送信区間、または受信区間が終了すると、前記デジタルアナログ変換器、または前記アナログデジタル変換器の数を元に戻すことを特徴とする請求項８または９記載の無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指向性制御によるビームを用いる通信システムにおいて、チャネル情報の取得方法とビームフォーミング技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、２．４ＧＨｚ帯または５ＧＨｚ帯を用いた高速無線アクセスシステムとして、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格などの普及が目覚しい。これらのシステムでは、マルチパスフェージング環境での特性を安定化させるための技術である直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調方式を用い、最大で５４Ｍｂｐｓの物理層伝送速度を実現している。
【０００３】
ただし、ここでの伝送速度とは物理レイヤ上での伝送速度であり、実際にはＭＡＣ（Medium Access Control）レイヤでの伝送効率が５０〜７０％程度であるため、実際のスループットの上限値は３０Ｍｂｐｓ程度であり、情報を必要とする通信相手が増えればこの特性は更に低下する。一方で、有線ＬＡＮの世界ではＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の１００Ｂａｓｅ−Ｔインタフェースをはじめ、各家庭にも光ファイバを用いたＦＴＴＨ（Fiber to the home）の普及から、１００Ｍｂｐｓの高速回線の提供が普及しており、更なる伝送速度の高速化が求められている。
【０００４】
そのための技術として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎにおいて、空間多重送信技術としてＭＩＭＯ（Multiple input multiple output）技術が導入され、オプションで４素子のアンテナ数までサポートされた。さらに、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃでは、マルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）通信方法が検討され、サポートするアンテナ素子数は８素子まで増大している（例えば、非特許文献１参照）。アンテナ素子数が増えるほど、それに対応するアナログ・デジタル変換器（以下、ＡＤＣと称する）とデジタル・アナログ変換器（以下、ＤＡＣと称する）が増加し、待機電力と信号処理の負荷が増大する問題がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】IEEE, "Proposed specification framework for TGac," doc.: IEEE 802.11-09/0992r21, Jan. 2011.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図６に従来の無線通信装置の構成を示す。図６において、１−０は送信信号生成回路、１−１−１〜１−１−ＮはＤＡＣ、１−２−１〜１−２−ＮはＡＤＣ、１−３−１〜１−３−Ｎは無線信号送受信回路、１−４−１〜１−４−Ｎは送受信アンテナ、１−５は受信信号復調回路である。Ｎは無線通信装置の入出力のポート数である。ここでは、アンテナ数は入出力ポート数と同数であるものとして、図６は記載されているが、アンテナ切り替え器等を用いて、アンテナ数をＮより多くしてもよい。
【０００７】
無線通信装置から通信相手への送信を考える。無線通信装置は、１つ以上の通信相手を決定し、送信ウエイトを用いる場合には予め推定したチャネル情報を用いて決定した送信ウエイトを用い、変調方式と符号化率を選択し、必要なパイロット信号や制御信号、ガードインターバルなどを挿入した後、ＤＡＣへ送信データを出力する。ＤＡＣは入力されたデジタルデータをアナログ信号に変換し、無線信号送受信回路へ出力し、無線信号送受信回路は、入力されたアナログ信号を適切な周波数にアップコンバートし、アンテナを介して送信を行う。
【０００８】
通信相手から、信号を受信する場合には、アンテナ１−４−１〜１−４−Ｎを介して、無線信号送受信回路において、適切な周波数にダウンコンバートし、ＡＤＣにおいて入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、受信信号復調回路へ出力する。受信信号復調回路では、入力された信号から、同期、チャネル推定、復調を行い、通信相手から送信されたデータを復調する。
【０００９】
無線通信装置から通信相手への送信と、通信相手からの受信について、例を示す。通信相手となる通信装置数がＫ（Ｋは１以上の整数）であるとし、送信において、通信相手との間の伝搬環境の情報を示すチャネル行列を用いて信号に重み付けすることを仮定する。通信相手ｋに対するチャネル行列をＨｋと表すものとすると、チャネル行列Ｈ１〜ＨＫを用いて、Dirty paper coding、Tomlinson-Harashima precoding、Block diagonalization algorithｍ、Successive optimization algorithm、Zero forcing、Minimum Mean squre error algorithm、Eigenvector precoding、QR decomposition、などの方法により送信ウエイトＷ１〜ＷＫを決定できる。通信相手ｋのある周波数チャネルにおける受信信号ｙｋは、
【数１】
2013081088.tif 000003
と表すことができる。
【００１０】
ｘ１〜ｘｋは通信相手１〜Ｋへの送信信号ベクトル、ｎｋは雑音ベクトルを表す。ｙｋはＭｋ×１ベクトル、ＨｋはＭｋ×Ｎ行列、ＷｋはＮ×Ｌｋ行列、ｘｋはＬｋ×１ベクトル、ｎｋはＭｋ×１ベクトルであり、Ｍｋは通信相手ｋのＡＤＣの数、Ｌｋは通信相手ｋに対する空間ストリーム数、である。マルチユーザＭＩＭＯ通信の場合、（１）式の２行目右辺第２項は、ユーザ間干渉（他通信相手への信号）であるため、受信側か送信側で削除できるようにＷｊは決定される。
【００１１】
次に、Ｋ’個（Ｋ’は１以上の整数）の通信相手からの信号を通信装置で受信する場合を示す。通信装置のある周波数チャネルにおける受信信号ｙＵ，ｋは、
【数２】
2013081088.tif 000004
と表せる。
【００１２】
ＨＵ，ｋは、上り回線のチャネル行列（Ｎ×Ｍｋ行列）、ｘＵ，１〜ｘＵ，Ｋ’は通信相手１〜Ｋ’からの送信信号（ｘＵ，ｋはＬｋ’×１ベクトル）、ＷＵ，１〜ＷＵ，Ｋ’は通信相手１〜Ｋ’における送信ウエイト（ＷＵ，ｋはＭｋ×Ｌｋ行列）、ｎＵ，ｋは雑音ベクトル（Ｎ×１ベクトル）を表す。Ｌｋ’は通信相手から送信される信号の空間ストリーム数である。通信装置は、受信した信号のうち既知信号を用いて、ＨＵ，１ＷＵ，１〜ＨＵ，Ｋ’ＷＵ，Ｋ’を推定し、Zero forcing、Minimum mean squre error、Maximum likelihood detection、Maximum Likelihood sequence estimation、Bell Labs Space-Time技術などにより、受信した信号を復号できる。
【００１３】
（１）式における送信ウエイトＷ１〜ＷＫの決定、および、（２）式における受信信号の復号には、Ｈｕ，１〜Ｈｕ，Ｋ’、またはＨＵ，１ＷＵ，１〜ＨＵ，Ｋ’ＷＵ，Ｋ’が必要となり、Ｎが空間ストリーム数の和より大きい場合には、送受の演算負荷が大きくなる問題がある。
【００１４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、通信に用いるアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）、または、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）、またはその両方の数を減らすことで、送信ウエイトの演算または、受信の復号処理に必要なチャネル行列のサイズを低減し、演算負荷を低減することができる無線通信装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、複数のアンテナと、少なくとも一つは動作／停止の切替が可能な複数のデジタルアナログ変換器及びアナログデジタル変換器と、アナログデジタル変換器、またはデジタルアナログ変換器の動作／停止を決定するＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路と、前記デジタルアナログ変換器により生成されたアナログ信号を無線区間の周波数に変換して送信し、無線区間の信号を受信し、周波数変換して前記アナログデジタル変換器に出力する無線信号送受信回路と、前記アナログデジタル変換器により生成されたデジタル信号から、受信データを復調する受信信号復調回路と、送信を行うデジタル信号を生成し前記デジタルアナログ変換器に出力する送信信号生成回路とを備えた無線通信装置であって、前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路は、当該無線通信装置の通信状態に基づいて動作させる前記アナログデジタル変換器または前記デジタルアナログ変換器の数を決定して動作を制御することを特徴とする。
【００１６】
本発明は、前記通信状態は、通信相手となる通信装置の数、同一時刻同一周波数での通信で多重される通信装置の数、空間ストリームの数、変調方式と符号化率からなる通信モード、パケット誤り率、送信をするために記憶しているデータビット数、通信相手が送信を行うために記憶しているデータビット数のうち少なくとも一つであることを特徴とする。
【００１７】
本発明は、前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路は、前記通信状態として、通信に用いる同一時刻同一周波数での通信で多重される通信装置の数、空間ストリームの数、変調方式と符号化率からなる通信モードを用い得られた閾値と、現在動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器の数とを比較し、空間ストリームの数がこれを上回る場合に、動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器、またはその両方の数を増やすことを特徴とする。
【００１８】
本発明は、前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路は、前記通信状態として、通信に用いる同一時刻同一周波数での通信で多重される通信装置の数、空間ストリームの数、変調方式と符号化率からなる通信モードを用い得られた閾値と、現在動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器の数とを比較し、空間ストリームの数がこれを下回る場合に、動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器、またはその両方の数を減らすことを特徴とする。
【００１９】
本発明は、前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路は、前記通信状態として、パケット誤り率、送信をするために記憶して貯めているデータビット数、通信相手が送信を行うために記憶して貯めているデータビット数のうち、少なくとも一つが予め定めた値を上回る場合に、動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器、またはその両方の数を増やすことを特徴とする。
【００２０】
本発明は、前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路は、前記通信状態として、パケット誤り率、送信をするために記憶して貯めているデータビット数、通信相手が送信を行うために記憶して貯めているデータビット数のうち、少なくとも一つが予め定めた値を一定時間下回る場合に、動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器、またはその両方の数を減らすことを特徴とする。
【００２１】
本発明は、前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路は、通信相手から受信される信号から動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器、またはその両方の数の増加の要請を取得し、前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器、またはその両方の数を増加させることを特徴とする。
【００２２】
本発明は、複数のアンテナと、少なくとも一つは動作／停止の切替が可能な複数のデジタルアナログ変換器及びアナログデジタル変換器とを備えた無線通信装置における無線通信方法であって、通信相手となる通信装置の数、同一時刻同一周波数での通信で多重される通信装置の数、空間ストリームの数、変調方式と符号化率からなる通信モード、パケット誤り率、送信をするために記憶しているデータビット数、通信相手が送信を行うために記憶しているデータビット数のいずれかの通信状態のうち少なくとも一つを推定する通信状態判定ステップと、前記通信状態から、動作させる前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器の数を決定するＡＤＣ／ＤＡＣ制御ステップと、前記決定した数の前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器を用いて受信信号のアナログデジタル変換または送信信号のデジタルアナログ変換を行うアナログデジタル変換／デジタルアナログ変換ステップとを有することを特徴とする。
【００２３】
本発明は、複数のアンテナと、少なくとも一つは動作／停止の切替が可能な複数のデジタルアナログ変換器及びアナログデジタル変換器とを備えた無線通信装置における無線通信方法であって、通信相手となる通信装置の数、同一時刻同一周波数での通信で多重される通信装置の数、空間ストリームの数、パケット誤り率、送信をするために記憶しているデータビット数、通信相手が送信を行うために記憶しているデータビット数のいずれかの通信状態のうち少なくとも一つを用いて、動作させる前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器の数の増減を評価する通信状態判定ステップと、前記通信状態判定ステップにおいて、増加の判断がなされた場合に、動作させる前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器の数を増加させ、減少の判断がなされた場合に、動作させる前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器の数を減少させるＡＤＣ／ＤＡＣ制御ステップと、前記動作させる数の前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器を用いて、受信信号のアナログデジタル変換または送信信号のデジタルアナログ変換を行うアナログデジタル変換／デジタルアナログ変換ステップとを有することを特徴とする。
【００２４】
本発明は、前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御ステップは、多数の空間ストリーム数を用いる特定の送信、または受信の区間のみ、前記デジタルアナログ変換器、または前記アナログデジタル変換器の数を増加させ、当該送信区間、または受信区間が終了すると、前記デジタルアナログ変換器、または前記アナログデジタル変換器の数を元に戻すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、トレーニング信号の数を低減しつつ、ＭＩＭＯ通信やＭＵ−ＭＩＭＯ通信の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】変調方式と符号化率から決定されるデータレートの関係を定義したテーブルの一例を示す図である。
【図３】図１に示す無線通信装置において、通信を行う際の動作を示すフローチャートである。
【図４】図１に示す無線通信装置において、通信を行う際の動作の変形例を示すフローチャートである。
【図５】図１に示す無線通信装置において、通信を行う際の動作の変形例を示すフローチャートである。
【図６】従来技術による無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による無線通信装置を説明する。図１は同実施形態の構成を示すブロック図である。この図において、図６に示す従来の装置と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。この図に示す装置が従来の装置と異なる点は、ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路１−６が新たに設けられている点である。Ｎは無線装置の入出力のポート数である。ここでは、アンテナ数は入出力ポート数と同数であるものとして、図１では記載されているが、アンテナ切り替え器等を用いて、アンテナ数をＮより多くしてもよい。
【００２８】
ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路１−６は、通信に用いるＡＤＣの数ＮＡＤＣと、ＤＡＣの数ＮＤＡＣを制御する。ＮＡＤＣとＮＤＡＣの範囲は、最小ＡＤＣ数ＮＭｉｎＡＤＣと、最小ＤＡＣ数ＮＭｉｎＤＡＣにより制限され、ＮＡＤＣとＮＤＡＣはそれぞれ、ＮＭｉｎＡＤＣ≦ＮＡＤＣ≦Ｎ、ＮＭｉｎＡＤＣ≦ＮＡＤＣ≦Ｎとして制御される。また、常にＮＡＤＣ＝ＮＤＡＣとなるように制御することもできる。ＮＡＤＣおよびＮＤＡＣは「通信状態」に基づいて制御される。
【００２９】
「通信状態」として、通信相手の数を用いることができる。通信相手の数とは、送信時に空間的に多重する通信相手数Ｋ、受信時に空間的に多重されている通信相手数Ｋ’、通信装置と通信しうるアクティブな通信相手数、一定時間内でのＫまたはＫ’の最大値、一定時間内でのＫまたはＫ’の平均値などを用いることができる。通信相手の数に応じて、対応するＮＡＤＣおよびＮＤＡＣの表を予めＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路１−６内に記憶することで、ＮＡＤＣおよびＮＤＡＣを決定することができる。例えば、ＮＡＤＣ＝整数（Ｋ×Ｅ）としたり、ＮＤＡＣ＝整数（Ｋ’×Ｅ）とするように決定できる。ここで、整数（Ａ）は、Ａから四捨五入や小数点以下切り捨てや小数点以下切り上げにより得られる整数を抽出する関数であり、Ｅは１以上の数である。
【００３０】
また、「通信状態」として、通信に用いる空間ストリーム数を用いることができる。空間ストリーム数としては、例えば、送信時の空間ストリーム数の総和Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２＋・・・＋ＬＫ、や、受信時の空間ストリーム数の総和Ｌ’＝Ｌ１’＋Ｌ２’＋・・・＋ＬＫ’’、一定時間内でのＬまたはＬ’の最大値、一定時間内でのＬまたはＬ’の平均値を用いることができる。空間ストリーム数に対して、対応するＮＡＤＣおよびＮＤＡＣの表を予め有することで、ＮＡＤＣおよびＮＤＡＣを決定することができる。例えば、ＮＡＤＣ＝整数（Ｌ’×Ｅ）としたり、ＮＤＡＣ＝整数（Ｌ×Ｅ）とするように決定できる。または、ＮＡＤＣおよびＮＤＡＣが空間ストリーム数より十分大きいか判定し、判定値より空間ストリームが多い場合にＮＡＤＣおよびＮＤＡＣを増やすことができる。
【００３１】
閾値として、
【数３】
2013081088.tif 000005
または、
【数４】
2013081088.tif 000006
を用いる。この閾値よりＮＡＤＣとＮＤＡＣが下回っているか判定し、この閾値以下のＮＡＤＣおよびＮＤＡＣとなっていれば、ＮＡＤＣ＝整数（ΓＵ）またはＮＡＤＣ＝整数（ΓＤ）と設定したり、ＮＡＤＣ＝ＮＡＤＣ＋Ｄ、またはＮＤＡＣ＝ＮＤＡＣ＋Ｄ、と設定したり、ＮＡＤＣ＝Ｐ×ＮＡＤＣ、またはＮＤＡＣ＝Ｐ×ＮＤＡＣ、と設定したりすることで、ＮＡＤＣとＮＤＡＣを増やすことができる。ここで、αＵとαＤは１以上であり、βＵとβＤは０以上の数として設定され、ＤとＰは１以上の整数で与えられる。αやβを大きく設定することで、空間ストリームに対するアンテナの数を増やし、ダイバーシチの効果を高めることができる。
【００３２】
また、同様の閾値をＮＡＤＣとＮＤＡＣを下げるか否かの判定に用いることができ、
【数５】
2013081088.tif 000007
または、
【数６】
2013081088.tif 000008
を用いる。この閾値よりＮＡＤＣとＮＤＡＣが上回っているか判定し、この閾値以上のＮＡＤＣおよびＮＤＡＣとなっていれば、ＮＡＤＣ＝整数（ΓＵ）またはＮＡＤＣ＝整数（ΓＤ）と設定したり、ＮＡＤＣ＝ＮＡＤＣ−Ｄ、またはＮＤＡＣ＝ＮＤＡＣ−Ｄ、と設定したり、ＮＡＤＣ＝ＮＡＤＣ／Ｐ、またはＮＤＡＣ＝ＮＤＡＣ／Ｐ、と設定したりすることで、ＮＡＤＣとＮＤＡＣを減らすことができる。または、ここで、α’Ｕとα’Ｄは１以上であり、β’Ｕとβ’Ｄは０以上の数として設定され、ΓＤ＜ΓＤ’、ΓＵ＜ΓＵ’と設定される。αやβを大きく設定することで、空間ストリームに対するアンテナの数を増やし、ダイバーシチの効果を高めることができる。
【００３３】
また、（５）式と（６）式で用いるＬとＬ’は、（３）式と（４）式で用いたものと同じ定義である必要はなく、送信時の空間ストリーム数の総和Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２＋・・・＋ＬＫ、や、受信時の空間ストリーム数の総和Ｌ’＝Ｌ１’＋Ｌ２’＋・・・＋ＬＫ’’、一定時間内でのＬまたはＬ’の最大値、一定時間内でのＬまたはＬ’の平均値などを用いることができる。また、（３）〜（６）式におけるＬまたはＬ’として、空間ストリーム数の代わりに同一タイミング・同一周波数で多重を行う通信相手数を用いることもできる。
【００３４】
また、「通信状態」として、変調方式と符号化率から決定されるデータレートを用いることができる。図２にＩＥＥＥ８０２．１１ｎの場合の変調方式と符号化率から決定されるデータレートの関係を定義したテーブルを示す。これは、ＭＣＳ  Ｉｎｄｅｘに対する変調方式、畳み込み符号の符号化率、最小感度、データレートを表すテーブルである。ＭＣＳ  Ｉｎｄｅｘが高くなるにつれ、データレートも大きくなるのが分かる。ここでＭＣＳ  Ｉｎｄｅｘが２の場合で見ると（ＱＰＳＫ，Ｒ＝３／４）、最小感度が−７７ｄＢｍとなっており、あと３ｄＢ高ければＭＣＳ  Ｉｎｄｅｘが高く設定できることが分かる。すなわちＮＡＤＣまたはＮＤＡＣを２倍にすれば、データレートを１．３倍高くすることができる。このような場合に、より高次の変調方式・符号化が使えるように、ＮＡＤＣまたはＮＤＡＣを増やすことができる。
【００３５】
また、十分に高い変調方式・符号化率となっている場合に、ＮＡＤＣまたはＮＤＡＣの増加を行わないこともできる。予めＭＣＳ  Ｉｎｄｅｘが５以上ではＮＡＤＣまたはＮＤＡＣの数を変えないように定めることもできる。また、要求されているスループットが低く、求められるＭＣＳ  Ｉｎｄｅｘに対し、信号電力が十分大きい場合に、ＮＡＤＣやＮＤＡＣを下げていくこともできる。上記変調方式と符号化率は、もっともスループットの悪い通信相手へのビットレートでもよいし、全ての通信相手へのビットレートの平均を用いてもよい。
【００３６】
また、「通信状態」として、パケットエラーや、パケットエラーレート（ＰＥＲ）を用いることもできる。パケット通信では、パケット信号を正常に受信したか判定することができる。これを用いて、送信した信号が通信相手において正常に復調されたか、または、受信した通信相手からの信号が正常に復調されたか判定することができる。送信パケットにパケットエラーが生じた場合、または、ＰＥＲが予め定めた値より大きい場合に、ＮＡＤＣ＝ＮＡＤＣ＋Ｄ、ＮＤＡＣ＝ＮＤＡＣ＋Ｄ、または、ＮＡＤＣ＝Ｐ×ＮＡＤＣ、またはＮＤＡＣ＝Ｐ×ＮＤＡＣ、として、用いるＡＤＣまたはＤＡＣの数を増やすことができる。Ｄは１以上の整数で、ＮＡＤＣまたはＮＤＡＣのステップサイズを表す。また、パケットエラーが予め定めた時間区間生じない、または、ＰＥＲが、予め定めた時間区間、予め定めた値より小さい場合に、ＮＡＤＣ＝ＮＡＤＣ−Ｄ、ＮＤＡＣ＝ＮＤＡＣ−Ｄ、または、ＮＡＤＣ＝ＮＡＤＣ／Ｐ、またはＮＤＡＣ＝ＮＤＡＣ／Ｐ、とし、ＮＡＤＣまたはＮＤＡＣを下げていくこともできる。
【００３７】
または、通信装置に送信するために一時的に蓄えているデータビット量、またはフィードバックされた通信相手で一時的に蓄えているデータビット量に係る情報を用いて、ＮＡＤＣまたはＮＤＡＣを設定することができる。蓄えているデータビット量Ｂに対して、対応するＮＡＤＣまたはＮＤＡＣの表を記憶しておき、データビット量の値からＮＡＤＣまたはＮＤＡＣを決定することができる。または、データビット量Ｂがある値より大きい時に、ＮＡＤＣ＝ＮＡＤＣ＋Ｄ、ＮＤＡＣ＝ＮＤＡＣ＋Ｄ、または、ＮＡＤＣ＝Ｐ×ＮＡＤＣ、またはＮＤＡＣ＝Ｐ×ＮＤＡＣ、として、ＮＡＤＣまたはＮＤＡＣの表を大きくし、データビット量Ｂがある値より小さい状態が続く場合に、ＮＡＤＣ＝ＮＡＤＣ−Ｄ、ＮＤＡＣ＝ＮＤＡＣ−Ｄ、または、ＮＡＤＣ＝ＮＡＤＣ／Ｐ、またはＮＤＡＣ＝ＮＤＡＣ／Ｐ、を下げていくこともできる。
【００３８】
または、通信装置で用いることができる最大のＤＡＣ数、またはＡＤＣ数を通信相手に通知し、通信相手から、ＮＡＤＣまたはＮＤＡＣの増加の要請を受信し、ＮＡＤＣ＝ＮＡＤＣ＋Ｄ、ＮＤＡＣ＝ＮＤＡＣ＋Ｄ、または、ＮＡＤＣ＝Ｐ×ＮＡＤＣ、またはＮＤＡＣ＝Ｐ×ＮＤＡＣ、として、ＮＡＤＣまたはＮＤＡＣの表を大きくしたり、通信相手からＮＡＤＣまたはＮＤＡＣの増加の要請を一定時間受信しない場合に、ＮＡＤＣ＝ＮＡＤＣ＋Ｄ、または、ＮＤＡＣ＝ＮＤＡＣ＋Ｄ、として、ＮＡＤＣまたはＮＤＡＣの表を大きくし、データビット量Ｂがある値より小さい時に、ＮＡＤＣ＝ＮＡＤＣ−Ｄ、ＮＤＡＣ＝ＮＤＡＣ−Ｄ、または、ＮＡＤＣ＝ＮＡＤＣ／Ｐ、またはＮＤＡＣ＝ＮＤＡＣ／Ｐ、としてＮＡＤＣまたはＮＤＡＣを下げていくこともできる。
【００３９】
次に、図３を参照して、図１に示す無線通信装置において、通信を行う際の動作を説明する。図３は、図１に示す無線通信装置において、通信行う際の動作を示すフローチャートである。まず、通信相手とのパケット通信を行う（ステップＳ３０１）と、ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路１−６は通信状態について記憶する（ステップＳ３０２）。そして、ＤＡＣ／ＡＤＣ数の更新判断がなされると（ステップＳ３０３）、ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路１−６に記憶された通信状態（通信装置と通信しうる通信相手全体の数、空間ストリーム数、同一周波数同一時間での通信相手多重数、選択されている変調方式・符号化率、ＰＥＲ、送信待ちで記憶されている送信データ量など）から、予め記憶している通信状態に対するテーブルからＮＡＤＣまたはＮＡＤＣを決定する（ステップＳ３０５）。
【００４０】
次に、ＮＡＤＣまたはＮＤＡＣが前回の値から更新されているか否かを判定し（ステップＳ３０６）、決定されたＮＡＤＣまたはＮＤＡＣが直前の通信時のものから増減している場合には、ＡＤＣ、ＤＡＣをオンする、またはオフする制御を行い、動作しているＡＤＣまたはＤＡＣの数をＮＡＤＣまたはＮＤＡＣになるように制御する（ステップＳ３０７）。一方、ＮＡＤＣまたはＮＤＡＣが直前の通信時のものから増減していない場合、および、ＡＤＣ、ＤＡＣのオン、またはオフを行った後は、待機状態となり次の通信を待つ（ステップＳ３０４）。
【００４１】
ここで、ステップＳ３０３のＤＡＣ／ＡＤＣ数の更新判断は、一定時間ごと、または一定のパケット数の通信が終了するごとに、更新を判断してもよいし、通信状態のうちいずれかのパラメータが予め定めた閾値を超えた際に更新を判断してもよい。
【００４２】
次に、図４を参照して、図１に示す無線通信装置において、通信を行う際の動作の変形例を説明する。図４は、図１に示す無線通信装置において、通信行う際の動作の変形例を示すフローチャートである。図４において、図３に示す動作と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を簡単に行う。まず、通信相手とのパケット通信を行う（ステップＳ３０１）と、ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路１−６は通信状態について記憶する（ステップＳ３０２）。
【００４３】
そして、ＤＡＣ／ＡＤＣ数の更新判断がなされると（ステップＳ３０３）、ＮＡＤＣまたはＮＡＤＣを、ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路１−６に記憶された通信状態（空間ストリーム数、同一周波数同一時間での通信相手多重数、ＰＥＲ、など）から得られる値と比較し（ステップＳ４０１）、ＮＡＤＣまたはＮＡＤＣが小さい場合には、ＮＡＤＣまたはＮＡＤＣを増加させる（ステップＳ４０３）。
【００４４】
また、ＮＡＤＣまたはＮＡＤＣが、通信状態から得られる値より大きい場合に、ＮＡＤＣまたはＮＡＤＣが、ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路１−６に記憶された通信状態（空間ストリーム数、同一周波数同一時間での通信相手多重数、ＰＥＲ、など）から得られる値と比較し（ステップＳ４０２）、ＮＡＤＣまたはＮＡＤＣが大きい場合には、ＮＡＤＣまたはＮＡＤＣを低下させる（ステップＳ４０４）。ＡＤＣ、ＤＡＣの数を設定し、待機状態となり次の通信を待つ（ステップＳ３０４）。
【００４５】
次に、図５を参照して、図１に示す無線通信装置において、通信を行う際の動作の変形例を説明する。図５は、大容量通信を行う場合のみ、ＡＤＣやＤＡＣの数を増加させ、それ以外の時間では、少数のＡＤＣとＤＡＣで運用する動作例を示している。ここで、大容量通信とは、マルチユーザＭＩＭＯ送信や、マルチユーザＭＩＭＯ受信、多数の空間ストリームによる通信などのことである。まず、大容量通信を行うことが決定されると（ステップＳ５０１）、ＡＤＣ、またはＤＡＣ、またはその両方の数を、ＮＡＤＣまたはＮＤＡＣまたはその両方に設定する（ステップＳ５０２）。ここで、ＮＡＤＣまたはＮＤＡＣは、これまでに示した決定方法で得られた値としてもよいし、全てのＡＤＣ、またはＤＡＣをオンにしてもよい（ＮＡＤＣ＝Ｎ、または、ＮＤＡＣ＝Ｎ）。例えば、マルチユーザＭＩＭＯ送信や多数の空間ストリーム数による送信の場合には、ＤＡＣの数を切り替え、マルチユーザＭＩＭＯ受信や多数の空間ストリーム数による受信の場合には、ＡＤＣの数を切り替えるようにすることもできる。
【００４６】
次に、ＡＤＣ、または、ＤＡＣ、またはその両方の設定がされると、大容量通信を行う（ステップ５０３）。ここで、ステップＳ５０３には、大容量通信を行うためのチャネル情報取得、ユーザ指定、アクセス権の取得、送信禁止区間（ＮＡＶ）の設定なども含まれる。そして、通信が終了すると、ＡＤＣ、ＤＡＣ、またはその両方を元の値に戻す（ステップＳ５０４）。ここで、元の値とは、ＮＭｉｎＡＤＣや、ＮＭｉｎＤＡＣを用いることができる。または、平常時のＡＤＣ、またはＤＡＣの数も、Ｎ'ＡＤＣや、Ｎ'ＤＡＣとして、前述のＮＡＤＣや、ＮＤＡＣと同様に「通信状態」に合わせて設定することもできる。ここで、Ｎ'ＡＤＣ＜ＮＡＤＣ、Ｎ'ＤＡＣ＜ＮＤＡＣである。ＡＤＣ、または、ＤＡＣ、またはその両方が元の数に戻ると、再び大容量通信が決定されるまで少ない数のＡＤＣ、ＤＡＣで通常状態として通信を行う（ステップＳ５０５）。
【００４７】
以上説明したように、通信に用いるＡＤＣとＤＡＣの数を制御することで、通信装置の消費電力を低減し、通信に占めるチャネル推定のためのオーバーヘッドを減らし、送信ウエイトや受信ウエイトの演算負荷を軽減することができる。
【００４８】
なお、図１における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより無線通信処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００４９】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【００５０】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
通信に用いるＡＤＣとＤＡＣの数を制御することで、通信装置の消費電力を低減し、通信に占めるチャネル推定のためのオーバーヘッドを減らし、送信ウエイトや受信ウエイトの演算負荷を軽減することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１−０・・・送信信号生成回路、１−１−１〜Ｎ・・・ＤＡＣ（デジタルアナログ変換器）、１−２−１〜Ｎ・・・ＡＤＣ（アナログデジタル変換器）、１−３−１〜Ｎ・・・無線信号送受信回路、１−４−１〜Ｎ・・・送受信アンテナ、１−５・・・受信信号復調回路、１−６・・・ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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